package leetcode.mthread.哲学家进餐;//5 个沉默寡言的哲学家围坐在圆桌前，每人面前一盘意面。叉子放在哲学家之间的桌面上。（5 个哲学家，5 根叉子）
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// 所有的哲学家都只会在思考和进餐两种行为间交替。哲学家只有同时拿到左边和右边的叉子才能吃到面，而同一根叉子在同一时间只能被一个哲学家使用。每个哲学家吃完面后
//都需要把叉子放回桌面以供其他哲学家吃面。只要条件允许，哲学家可以拿起左边或者右边的叉子，但在没有同时拿到左右叉子时不能进食。 
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// 假设面的数量没有限制，哲学家也能随便吃，不需要考虑吃不吃得下。 
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// 设计一个进餐规则（并行算法）使得每个哲学家都不会挨饿；也就是说，在没有人知道别人什么时候想吃东西或思考的情况下，每个哲学家都可以在吃饭和思考之间一直交替下
//去。 
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// 问题描述和图片来自维基百科 wikipedia.org 
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// 哲学家从 0 到 4 按 顺时针 编号。请实现函数 void wantsToEat(philosopher, pickLeftFork, pickRigh
//tFork, eat, putLeftFork, putRightFork)： 
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// philosopher 哲学家的编号。 
// pickLeftFork 和 pickRightFork 表示拿起左边或右边的叉子。 
// eat 表示吃面。 
// putLeftFork 和 putRightFork 表示放下左边或右边的叉子。 
// 由于哲学家不是在吃面就是在想着啥时候吃面，所以思考这个方法没有对应的回调。 
// 
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// 给你 5 个线程，每个都代表一个哲学家，请你使用类的同一个对象来模拟这个过程。在最后一次调用结束之前，可能会为同一个哲学家多次调用该函数。 
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// 
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// 示例： 
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// 输入：n = 1
//输出：[[4,2,1],[4,1,1],[0,1,1],[2,2,1],[2,1,1],[2,0,3],[2,1,2],[2,2,2],[4,0,3],[4
//,1,2],[0,2,1],[4,2,2],[3,2,1],[3,1,1],[0,0,3],[0,1,2],[0,2,2],[1,2,1],[1,1,1],[3
//,0,3],[3,1,2],[3,2,2],[1,0,3],[1,1,2],[1,2,2]]
//解释:
//n 表示每个哲学家需要进餐的次数。
//输出数组描述了叉子的控制和进餐的调用，它的格式如下：
//output[i] = [a, b, c] (3个整数)
//- a 哲学家编号。
//- b 指定叉子：{1 : 左边, 2 : 右边}.
//- c 指定行为：{1 : 拿起, 2 : 放下, 3 : 吃面}。
//如 [4,2,1] 表示 4 号哲学家拿起了右边的叉子。
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// 提示： 
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// 1 <= n <= 60 
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// Related Topics 多线程 
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import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

//  当 5 个哲学家都拿着其左边(或右边)的叉子时，会进入死锁
//  最多只允许 4 个哲学家去持有叉子，可保证至少有 1 个哲学家能吃上意大利面（即获得到 2 个叉子）
//  哲学家左边的 叉子坐标 (philosopher + 1) % 5
//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
class DiningPhilosophers {

    // 5把叉子 5把锁
    private final ReentrantLock[] lockList = {
            new ReentrantLock(),
            new ReentrantLock(),
            new ReentrantLock(),
            new ReentrantLock(),
            new ReentrantLock()
    };
    //最多4个哲学家同时持有叉子，否则将死锁导致大家都没得吃
    private Semaphore eatLimit = new Semaphore(4);

    public DiningPhilosophers() {

    }

    // call the run() method of any runnable to execute its code
    public void wantsToEat(int philosopher,
                           Runnable pickLeftFork,
                           Runnable pickRightFork,
                           Runnable eat,
                           Runnable putLeftFork,
                           Runnable putRightFork) throws InterruptedException {
        int leftFork = (philosopher + 1) % 5;
        int rightFork = philosopher;

        eatLimit.acquire();//限制人数 -1
        lockList[leftFork].lock();//锁左边叉子资源
        lockList[rightFork].lock();//锁右边叉子资源

        pickLeftFork.run();//拿做叉子具体执行
        pickRightFork.run();//拿右边叉子具体执行

        eat.run();//吃面

        putLeftFork.run();//放左边叉子
        putRightFork.run();//放右边叉子

        lockList[leftFork].unlock();//释放左边叉子资源
        lockList[rightFork].unlock();//释放右边叉子资源

        eatLimit.release();//限制的人数 + 1

    }

}
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)
